上海市沪教版高中一年级物理第9章同步练习题及答案

上海市沪教版高中一年级物理第9章同步练习题及答案第1页共1页上海市沪教版高中一年级物理第9章同步练习题及答案一、单项选择题（共10小题，每题2分）1.一个物体做匀速圆周运动，下列说法正确的是A.物体的速度不变B.物体的加速度为零C.物体所受合外力为零D.物体所受合外力方向始终指向圆心参考答案：D2.关于向心力的说法，正确的是A.向心力是一种特殊的力B.向心力可以是重力、弹力或摩擦力的分力C.做匀速圆周运动的物体不受任何力的作用D.向心力的大小与物体质量成正比，与半径成反比参考答案：B3.地球赤道上的物体随地球自转做匀速圆周运动，所需的向心加速度大小约为A.0m/s²B.0.034m/s²C.9.8m/s²D.1.6m/s²参考答案：B4.一辆汽车在水平路面上转弯，所需的向心力主要由什么提供？A.重力B.支持力C.摩擦力D.发动机的牵引力参考答案：C5.火车在半径为R的圆弧轨道上匀速行驶，周期为T，火车的向心加速度大小为A.4π²R/T²B.2πR/TC.πR/T²D.π²R/T参考答案：A6.下列哪个运动一定是匀速圆周运动？A.物体在光滑水平面上受恒力作用B.物体在竖直平面内做圆周运动C.物体受到指向圆心的力作用且速率不变D.物体受到指向圆心的力作用且速率变化参考答案：C7.一个质量为m的物体，在半径为r的圆轨道上做匀速圆周运动，速率为v，则它所受的向心力大小为A.mv²/rB.mr²vC.mv/r²D.mvr参考答案：A8.下列关于离心现象的说法，正确的是A.离心现象是物体受到离心力的作用B.离心现象是物体惯性的表现C.离心现象只在物体速度很大时发生D.离心现象是物体做圆周运动时必然发生的现象参考答案：B9.一个质量为m的物体，用长为L的细线悬挂，在水平面内做匀速圆周运动，角速度为ω，则细线所受的拉力大小为A.mgB.mω²LC.mgcosθD.mωL参考答案：B10.下列哪个实例利用了离心现象？A.汽车转弯B.旋转雨伞滴水C.地球自转D.离心机分离物质参考答案：B二、填空题（共10小题，每题2分）1.在国际单位制中，力的单位是______。参考答案：牛顿2.物体做匀速直线运动时，其速度大小和方向都保持______。参考答案：不变3.重力的方向总是______。参考答案：竖直向下4.一个物体受到水平向右的拉力为10N，同时受到水平向左的摩擦力为6N，则该物体所受的合力大小为______N，方向______。参考答案：4；向右5.牛顿第一定律描述的是物体在______的情况下保持静止或匀速直线运动状态。参考答案：不受外力或所受外力合力为零6.物体运动的速度发生改变，则该物体一定受到______的作用。参考答案：力7.物体所含物质的多少叫______。参考答案：质量8.密度是物质的一种______，对于同种物质，它的密度是______的。参考答案：特性；不变9.一个质量为5kg的物体，其重力大小为______N（取g=10N/kg）。参考答案：5010.功是描述______的物理量，计算公式为______。参考答案：力对物体做功的程度；W=Fs三、判断题（共10小题，每题2分）1.牛顿第一定律的内容是：任何物体都要保持静止或匀速直线运动状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。参考答案：√2.惯性是物体保持原有运动状态的性质，质量越大的物体惯性越小。参考答案：×3.物体受到的合外力越大，其运动状态改变的越快。参考答案：√4.在国际单位制中，力的单位是牛顿（N），长度的单位是米（m），时间的单位是秒（s）。参考答案：√5.重力是由于地球对物体的吸引而产生的，重力的方向总是竖直向下的。参考答案：√6.摩擦力总是阻碍物体运动的力，因此摩擦力总是做负功。参考答案：×7.物体在水平面上做匀速直线运动时，它受到的摩擦力与它受到的重力是一对平衡力。参考答案：×8.向心力是使物体做圆周运动的力，它的方向总是指向圆心。参考答案：√9.在圆周运动中，线速度的大小不变，但线速度的方向时刻改变。参考答案：√10.物体做平抛运动时，它的加速度是恒定的，方向竖直向下。参考答案：√四、简答题（共8小题，每题2分）1.简述力矩的定义及其影响因素。参考答案：力矩是指力使物体绕着转动轴转动的作用效果，它等于力的大小与力臂的乘积。力矩的影响因素包括力的大小和力臂的长度。2.说明什么是杠杆的平衡条件。参考答案：杠杆的平衡条件是指杠杆在静止或匀速转动时，作用在杠杆上的所有力矩的代数和为零。数学表达式为：F₁l₁=F₂l₂，其中F₁和F₂是作用在杠杆两端的力，l₁和l₂是这两个力的力臂。3.列举三种常见的简单机械，并简述其工作原理。参考答案：常见的简单机械包括杠杆、滑轮、斜面、轮轴、楔子和螺旋。其中，杠杆的工作原理是利用力臂的长度变化来放大或缩小作用力；滑轮的工作原理是利用轮子的转动来改变力的方向或大小；斜面的工作原理是利用斜面的长度来减小所需的作用力；轮轴的工作原理是利用轮和轴的半径差来放大或缩小作用力；楔子的工作原理是利用楔形的斜面来分割物体或夹紧物体；螺旋的工作原理是利用螺旋线的形状来减小所需的作用力或增加作用的距离。4.分析力矩和杠杆原理在日常生活中有哪些应用实例。参考答案：力矩和杠杆原理在日常生活中有许多应用实例。例如，开瓶器利用杠杆原理来撬开瓶盖；扳手利用力矩来拧紧或松开螺母；剪刀利用杠杆原理来剪断物体；汽车方向盘利用轮轴原理来控制车辆行驶方向；起重机的吊臂利用杠杆原理来提升重物；过山车的轨道设计利用力矩和能量转换原理来保证安全运行；自行车的刹车系统利用杠杆原理来增大制动力矩。5.简述功的定义及其计算公式。参考答案：功是指力对物体作用一段距离时所做的功，它等于力的大小与物体在力的方向上移动的距离的乘积。计算公式为W=Flcosθ，其中W是功，F是力，l是物体在力的方向上移动的距离，θ是力与移动方向之间的夹角。6.说明功率的定义及其单位。参考答案：功率是指单位时间内所做的功，它描述了做功的快慢。计算公式为P=W/t，其中P是功率，W是功，t是时间。功率的单位是瓦特（W），1瓦特等于每秒做1焦耳的功。7.列举两个影响机械效率的因素。参考答案：影响机械效率的两个主要因素是：有用功和总功。机械效率是指有用功与总功的比值，用公式表示为η=W有用/W总×100%。有用功是指机械对外界做的有用功，总功是指机械输入的总功。8.分析如何提高机械效率。参考答案：提高机械效率的方法包括：减小额外功，如减少摩擦力；增加有用功，如增加输出力或输出距离；优化机械设计，如选择更高效的机械结构。五、应用题（共8小题，每题3分）1.一物体从静止开始做匀加速直线运动，加速度为2m/s²。求物体在3秒末的速度和位移。参考答案：速度为6m/s，位移为9m2.一颗子弹以600m/s的速度水平射出，射出点离地面的高度为10m。不计空气阻力，求子弹落地时水平射程和落地时的速度大小。（g取10m/s²）参考答案：水平射程为60m，落地时速度大小为10√29m/s3.一质量为50kg的人站在电梯中，电梯以1m/s²的加速度竖直向上运动。求电梯中的人对地板的压力。（g取10m/s²）参考答案：600N4.一物体从倾角为30°的斜面顶端由静止开始下滑，下滑过程中受到的摩擦力大小为物体重力的0.2倍。求物体下滑到斜面底端时的速度大小。参考答案：√(10m/s²)5.一轻弹簧原长为10cm，劲度系数为500N/m。现将弹簧一端固定，另一端悬挂一个质量为2kg的物体，弹簧伸长到12cm。求物体静止时弹簧的弹力和物体的重力。参考答案：弹力为20N，重力为20N6.一辆汽车以72km/h的速度在平直公路上行驶，司机发现前方50m处有障碍物，立即刹车。求汽车刹车后的加速度大小和汽车能否在障碍物前停下。（g取10m/s²）参考答案：加速度大小为5m/s²，能停下7.一质量为2kg的小球以10m/s的速度水平抛出，不计空气阻力，求小球在2秒末的速度大小和方向。（g取10m/s²）参考答案：速度大小为14.14m/s，方向与水平方向夹角为45°8.一物体从离地面高为20m处自由下落，不计空气阻力，求物体落地前的速度大小和落地所需的时间。（g取10m/s²）参考答案：速度大小为20m/s，时间为2s标准答案与解析一、单项选择题1.参考答案：D解析：匀速圆周运动的速度大小不变，但方向时刻改变，所以速度是变化的，A错误；加速度不为零，因为速度方向变化，B错误；合外力不为零，因为存在向心力，C错误；向心力方向始终指向圆心，D正确。2.参考答案：B解析：向心力不是一种特殊的力，而是合外力的效果，A错误；向心力可以是重力、弹力或摩擦力的分力，B正确；做匀速圆周运动的物体受合外力不为零，C错误；向心力大小F=mv²/r，与质量成正比，与半径成反比，D错误。3.参考答案：B解析：地球赤道上的物体随地球自转做匀速圆周运动，所需的向心加速度大小a=v²/R=ω²R=(2π/T)²R≈0.034m/s²，B正确，A、C、D错误。4.参考答案：C解析：汽车在水平路面上转弯，所需的向心力主要由静摩擦力提供，C正确；重力与支持力平衡，A、B错误；发动机的牵引力提供直线运动的动力，D错误。5.参考答案：A解析：火车在半径为R的圆弧轨道上匀速行驶，周期为T，火车的向心加速度大小a=v²/R=(2πR/T)²/R=4π²R/T²，A正确，B、C、D错误。6.参考答案：C解析：物体在光滑水平面上受恒力作用做直线运动，A错误；物体在竖直平面内做圆周运动，速率可能变化，B错误；物体受到指向圆心的力作用且速率不变，是匀速圆周运动的条件，C正确；物体受到指向圆心的力作用且速率变化，不是匀速圆周运动，D错误。7.参考答案：A解析：一个质量为m的物体，在半径为r的圆轨道上做匀速圆周运动，速率为v，则它所受的向心力大小F=mv²/r，A正确，B、C、D错误。8.参考答案：B解析：离心现象是物体惯性的表现，B正确；离心力是惯性力，不是真实存在的力，A错误；离心现象是物体做圆周运动时速度变化或合外力不足时发生的现象，C错误；离心现象不是必然发生的，D错误。9.参考答案：B解析：一个质量为m的物体，用长为L的细线悬挂，在水平面内做匀速圆周运动，角速度为ω，则细线所受的拉力大小T=mω²L，B正确；mg是重力，C错误；mgcosθ是重力在水平方向的分力，不是拉力，D错误。10.参考答案：B解析：旋转雨伞滴水利用了离心现象，B正确；汽车转弯主要靠静摩擦力，A错误；地球自转是地球本身的运动，不是利用离心现象，C错误；离心机分离物质利用了离心现象，D错误。二、填空题1.参考答案：牛顿解析：力的单位在国际单位制中被称为牛顿，是为了纪念物理学家艾萨克•牛顿。2.参考答案：不变解析：匀速直线运动是指物体以恒定的速度沿直线运动，因此其速度大小和方向都保持不变。3.参考答案：竖直向下解析：重力的方向总是指向地心，即竖直向下。4.参考答案：4；向右解析：物体受到水平向右的拉力为10N，水平向左的摩擦力为6N，合力大小为10N-6N=4N，方向与拉力方向相同，即向右。5.参考答案：不受外力或所受外力合力为零解析：牛顿第一定律描述的是物体在不受外力或所受外力合力为零的情况下保持静止或匀速直线运动状态。6.参考答案：力解析：力是改变物体运动状态的原因，因此物体运动的速度发生改变，则该物体一定受到力的作用。7.参考答案：质量解析：物体所含物质的多少叫质量，是物体的一种基本属性。8.参考答案：特性；不变解析：密度是物质的一种特性，对于同种物质，它的密度是不变的。9.参考答案：50解析：重力大小可以通过公式G=mg计算，其中m为质量，g为重力加速度，代入数值得到G=5kg×10N/kg=50N。10.参考答案：力对物体做功的程度；W=Fs解析：功是描述力对物体做功的程度的物理量，计算公式为W=Fs，其中F为力，s为力的方向上的位移。三、判断题1.参考答案：√解析：牛顿第一定律，也称为惯性定律，准确描述了物体在不受外力或所受外力合力为零时的运动状态，即保持静止或匀速直线运动。该表述完整且准确地反映了定律的核心内容。2.参考答案：×解析：惯性是物体保持原有运动状态的性质，惯性的大小只与物体的质量有关，质量越大的物体惯性越大。题干中的表述“质量越大的物体惯性越小”与惯性定义相悖，因此错误。3.参考答案：√解析：根据牛顿第二定律，物体受到的合外力（F）与其质量（m）和加速度（a）之间的关系为F=ma。合外力越大，加速度越大，即运动状态改变的越快。该表述符合物理定律，因此正确。4.参考答案：√解析：在国际单位制（SI）中，力的单位确实是牛顿（N），长度的单位是米（m），时间的单位是秒（s）。这些是基本物理量的标准单位，题干表述准确无误。5.参考答案：√解析：重力是由于地球对物体的吸引而产生的，其方向总是指向地心，在地球表面附近表现为竖直向下。这是对重力定义和方向的准确描述，因此正确。6.参考答案：×解析：摩擦力并不总是阻碍物体运动，例如，传送带上的物体受到的摩擦力是使其运动的原因。摩擦力做功的正负取决于摩擦力的方向与物体相对运动方向的关系，题干中的“总是做负功”过于绝对，因此错误。7.参考答案：×解析：物体在水平面上做匀速直线运动时，它受到的摩擦力与它受到的拉力（或其他水平外力）是一对平衡力，而不是与重力。重力与支持力是一对平衡力，因此题干表述错误。8.参考答案：√解析：向心力是使物体做圆周运动的力，它的方向总是指向圆心，这是向心力定义的核心内容。该表述准确反映了向力的性质，因此正确。9.参考答案：√解析：在圆周运动中，线速度的大小保持不变，但线速度的方向时刻改变，因为线速度的方向始终沿着圆周的切线方向。这是圆周运动中速度特性的准确描述，因此正确。10.参考答案：√解析：平抛运动是物体在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向做自由落体运动的组合运动。在平抛运动中，物体只受到重力作用，加速度是恒定的，方向竖直向下。该表述符合平抛运动的物理特性，因此正确。四、简答题1.参考答案：力矩是指力使物体绕着转动轴转动的作用效果，它等于力的大小与力臂的乘积。力矩的影响因素包括力的大小和力臂的长度。解析：力矩（M）是描述力对物体产生转动效应的物理量，其定义式为M=Fl，其中F是作用力，l是力臂（指从转动轴到力的作用线的垂直距离）。力矩的大小取决于两个因素：一是作用力的大小，力越大，力矩越大；二是力臂的长度，力臂越长，力矩越大。力矩的方向决定了物体的转动方向，通常用右手定则判断。在物理学中，力矩是研究物体转动动力学的基础概念，广泛应用于力学、工程学等领域。2.参考答案：杠杆的平衡条件是指杠杆在静止或匀速转动时，作用在杠杆上的所有力矩的代数和为零。数学表达式为：F₁l₁=F₂l₂，其中F₁和F₂是作用在杠杆两端的力，l₁和l₂是这两个力的力臂。解析：杠杆的平衡条件是杠杆力学中的重要原理，它描述了杠杆在平衡状态时各力矩之间的关系。当杠杆平衡时，顺时针方向的力矩总和等于逆时针方向的力矩总和。这个条件不仅适用于理想杠杆，也适用于实际生活中的各种杠杆系统。杠杆的平衡条件在工程设计、物理实验和日常生活中都有广泛应用，是理解杠杆工作原理的关键。3.参考答案：常见的简单机械包括杠杆、滑轮、斜面、轮轴、楔子和螺旋。其中，杠杆的工作原理是利用力臂的长度变化来放大或缩小作用力；滑轮的工作原理是利用轮子的转动来改变力的方向或大小；斜面的工作原理是利用斜面的长度来减小所需的作用力；轮轴的工作原理是利用轮和轴的半径差来放大或缩小作用力；楔子的工作原理是利用楔形的斜面来分割物体或夹紧物体；螺旋的工作原理是利用螺旋线的形状来减小所需的作用力或增加作用的距离。解析：简单机械是古代力学的重要发现，它们通过改变力的方向或大小来简化工作过程。每种简单机械都有其独特的工作原理，这些原理在日常生活和工程应用中发挥着重要作用。例如，杠杆可以用来提升重物，滑轮可以用来改变力的方向，斜面可以用来减小所需的作用力，这些简单机械的原理在现代工程中仍然被广泛应用。4.参考答案：力矩和杠杆原理在日常生活中有许多应用实例。例如，开瓶器利用杠杆原理来撬开瓶盖；扳手利用力矩来拧紧或松开螺母；剪刀利用杠杆原理来剪断物体；汽车方向盘利用轮轴原理来控制车辆行驶方向；起重机的吊臂利用杠杆原理来提升重物；过山车的轨道设计利用力矩和能量转换原理来保证安全运行；自行车的刹车系统利用杠杆原理来增大制动力矩。解析：力矩和杠杆原理在日常生活和工程应用中无处不在，它们通过改变力的作用效果来简化工作过程或提高工作效率。这些原理的应用不仅提高了生活的便利性，也推动了工程技术的发展。例如，开瓶器、扳手、剪刀等工具的设计都利用了杠杆原理，而汽车方向盘、起重机的吊臂等设备的设计则利用了力矩原理。这些应用实例充分展示了力矩和杠杆原理在现实生活中的重要性和实用性。5.参考答案：功是指力对物体作用一段距离时所做的功，它等于力的大小与物体在力的方向上移动的距离的乘积。计算公式为W=Flcosθ，其中W是功，F是力，l是物体在力的方向上移动的距离，θ是力与移动方向之间的夹角。解析：功是描述力对物体做功能力的物理量，它是力与位移的乘积。当力与位移方向相同（θ=0）时，功最大；当力与位移方向垂直（θ=90°）时，功为零。功的单位是焦耳（J），1焦耳等于1牛顿的力使物体在力的方向上移动1米所做的功。功的概念在物理学中非常重要，它是能量转换和守恒定律的基础。6.参考答案：功率是指单位时间内所做的功，它描述了做功的快慢。计算公式为P=W/t，其中P是功率，W是功，t是时间。功率的单位是瓦特（W），1瓦特等于每秒做1焦耳的功。解析：功率是描述做功快慢的物理量，它反映了能量转换的效率。功率在工程应用中非常重要，例如，发动机的功率决定了汽车的速度和性能，电器的功率决定了电器的能耗和效率。功率的概念不仅适用于力学，也适用于热学、电学等其他领域。7.参考答案：影响机械效率的两个主要因素是：有用功和总功。机械效率是指有用功与总功的比值，用公式表示为η=W有用/W总×100%。有用功是指机械对外界做的有用功，总功是指机械输入的总功。解析：机械效率是衡量机械做功效率的重要指标，它反映了机械将输入的能量转化为有用能量的能力。影响机械效率的因素主要有有用功和总功。有用功越多，总功越少，机械效率越高。在实际应用中，提高机械效率可以减少能源浪费，提高工作效率。例如，在机械设计中，通过减少摩擦、优化结构等方式可以提高机械效率。8.参考答案：提高机械效率的方法包括：减小额外功，如减少摩擦力；增加有用功，如增加输出力或输出距离；优化机械设计，如选择更高效的机械结构。解析：提高机械效率是工程设计和实际应用中的重要问题，它可以通过多种方法实现。首先，可以通过减小额外功来提高机械效率，例如，使用润滑剂减少摩擦力，使用滚动轴承代替滑动轴承等。其次，可以通过增加有用功来提高机械效率，例如，增加输出力或输出距离，提高机械的功率等。此外，优化机械设计也是提高机械效率的重要方法，例如，选择更高效的机械结构，优化传动系统等。通过这些方法，可以提高机械的效率，减少能源浪费，提高工作效率。五、应用题1.参